TR-064 FAQs

這陣子在做 TR-064，順便將遇到的問題整理一下。

Reference :

• TR-064 : LAN-Side DSL CPE Configuration Specification
• UPnP IGD 1.0 specification
• Linux UPnP Internet Gateway Device
• libupnp : A Portable Open Source UPnP Development Kit

1. What is the TR-064 ?

官方說法：『This Working Text will specify the method for configuring DSL CPE through software on PCs inside the LAN.』

CPE : customer premise equipment

其實就是從 LAN 端對 IGD (Internet Gateway Device) 做設定的一套規格，其中包含要使用什麼 Protocol(XML/SOAP/HTTP、SSDP/HTTPU)、有哪些項目需要被設定(Device or Service)、每個項目中可以執行的動作(Action)、包含哪些設定值(StateVariables)等。

1.1 Protocol

上面這張圖是由 TR-064 Specification 中截取出來的，我們可以看到他的Protocol部份分為兩類：XML/SOAP/HTTP與SSDP/HTTPU。SSDP/HTTPU是針對區域網路中搜尋機器所使用的協定，XML/SOAP/HTTP則是在傳送資訊時使用。

1.2 The Model

TR-064中有制定自己的 Data model，它以 UPnP IGD 1.0 specification為基礎再多作延伸，增加XML schema與parameter的定義。下圖黑色部份為 UPnP IGD 中訂定的model，藍色虛線則為 TR-064 增加的部份。

 

1.3 Conclusion

TR-064 不是制定 protocol 的文件，而是一套由 DSL Forum 制定的規格，只要符合文件中所規範的事項，就可說是支援 TR-064。

 

p.s. 由於各家廠商對產品的要求不同，也有可能出現與規格不符的情況。

 

2. What differents between TR-064 and TR-069 ?

TR-069 : CPE WAN Management Protocol。

TR-069 規範了WAN端對機器做設定的Protocol，藉由 CPE 與 ACS (Auto-configuration Server)的溝通讓管理者可以透過WAN端做設定。在機器上會執行一支 TR-069的 client，ACS就靠這支程式做設定。但由於各家ACS廠商在設計上有些許不同，造成在A廠可以用的，移到B廠就不一定可以正常運作，通常ACS是由電信業者所掌握。

TR-064沒有使用特別的Protocol運作，延習了UPnP的架構，增加Authentication機制，在user端安裝CPE management application就可以對機器做設定。

 

3. How to implement the TR-064 on the CPE ?

Linux-IGD 是一套 open source 的 UPnP IGD Server。雖然目前對 UPnP IGD 1.0 的支援尚不完整，也不支援 TR-064，但是個不錯的切入點，可以加以擴充以支援 TR-064。Linux-IGD 需搭配 libupnp 做為對外溝通的介面，這部份亦缺乏TR-064規範的Authentication機制，需要額外增加。

 

4. How to verify your TR-064 ?

假如你使用上面第三項所描述的方法，那麼可以使用Intel 提供的 UPnP Tool( IntelToolsForUPnPTechnology_v2.zip ) 中的 Device Spy 來驗證，安裝前需要先安裝 .NET Framework 2.0。但要注意的是Device Spy 是以 UPnP 來做 Device 的設定，而不是完整支援 TR-064 規格。

 

若是自行開發，目前還沒找到適當的驗證工具，若有人有好的 Test tool 也請留言跟我說一下。

 

5. What happen when the Device Spy cannot show correctly (TR-064 implemented by libupnp and linux-igd) ?

5.1 out of boundary

在 linux-igd 中配置的 buffer size 不夠存放要傳送出來的資訊。除了自己編寫的XML內容外，傳出的封包還會包含 SOAP資訊。

5.2 XML format does not correct

檢查傳送出來的 XML 文件格式是否正確，基本上是在每個<device>下只會有一個<serviceList>，如果<device>中還有多個device，則要用<deviceList>包起來。

5.3 XML content not correct

曾經有遇到如果XML中的value沒有設值，Device Spy 無法正確顯示的情況。舉例來說，正確的應該要這樣：

<u:GetInfoResponse xmlns:u=\"urn:dslforum-org:service:DeviceInfo:1\">

<NewManufacturerName>Jason</NewManufacturerName>

</u:GetInfoResponse>

但如果寫成：

<u:GetInfoResponse xmlns:u=\"urn:dslforum-org:service:DeviceInfo:1\">

<NewManufacturerName></NewManufacturerName>

</u:GetInfoResponse>

可能無法正確顯示。

 

// TBC...........

6. What is locking mechanism (ConfigurationStarted and ConfigurationFinished) ?

7. How about security ?

7.1 Access restriction

7.2 SSL/TLS

利用觸覺回饋設計改善觸控面板輸入體驗

DIGITIMES企劃
由於3C電子產品功能日趨多元，製造商必須尋求各種方法改善人機介面（Human-Computer Interface；HCI），觸控螢幕具直覺化操作與軟體彈性…等特性，及擁有精緻外觀與精密封裝的螢幕觸控介面，也因此大受歡迎！然而，上述觸控輸入裝置並未提供按鈕設置、及按下按鈕的觸覺確認機制，因此，在使用者互動及理解上反而造成障礙，影響產品操作效能，甚至於無法理解交易是否完成，相對使操作過程產生了負面影響…

觸控螢幕技術可以說是3C產品的顯學！自蘋果電腦(Apple)推出iPhone、iPod Touch觸控設計的手機與MP3播放器後，全球掀起一股觸控面板使用風潮，不管是3C產品或是原本就運用大量觸控技術的公用資訊站，沒有觸控技術整合似乎已經失去使用便利性。

 

即便觸控面板設計能使3C或公用資訊站這類電子裝置操作更簡便，但在某些應用場合中，觸控操作過程總是好像少了一點什麼感覺？尤其是沒有如實體按鍵、開關的觸感，而缺乏觸覺回饋功能所造成的問題，已足以澆熄業者將機械按鍵轉換為數位控制的意願。而上述問題最簡單的解決方法便是加入觸覺回饋功能！
觸控回饋功能亦稱作「彈力回饋」，可整合至無移動或低度移動的觸控介面中，像是固定式公用資訊站、公眾電腦…等設備。以Immersion推出的 TouchScreen系統為例，這項技術是透過獨特的反餽機制，使虛擬螢幕或圖形化面板按鈕能擁有如逼真按鍵的觸覺反餽感受，例如，在按下與放開虛擬按鈕時，面板系統會同時產生類似機械式按鈕觸覺，即可改善前述未搭配彈力回饋設計的觸控面板操作問題，更能增加其它使用功能(如按鍵時同時回饋操作音效、回饋反應…等)。
觸覺回饋運作原理 類似機械式按鈕觸感
為提供觸控面板具觸覺回饋功能，系統元件就必須依賴觸控輸入裝置的質量，但與其基本架構相同，大多透過1個致動器支援高速控制功能。例如，當使用者按下1個螢幕上的虛擬圖形按鈕時，彈力回饋系統即根據預設觸覺效果迅速驅動致動器(制動器產生類似行動電話內的來電震動馬達回饋反應)。
當使用者觸碰螢幕時，具觸覺反餽技術的觸控螢幕，會將觸按訊號傳送至觸控輸入裝置控制器，該控制器提供被接觸點的螢幕位置資訊。這個位置資訊將傳送到主控端應用，主控端應用再命令TouchSense控制器執行特定觸覺效果。
而該致動器震動時，觸控面板的圖形操作介面(User Interface；UI)亦會同時提供圖形按鈕移動觸覺，就像按下與放開的機械按鈕完整操作動作狀態。由於觸控輸入裝置產生震動時，不僅反應速度極快 (幾乎即時反餽)，且震動位移幅度相當小，因此，觸覺回饋功能並不會干擾螢幕顯示畫面品質。

圖說：觸控螢幕搭配觸覺反餽技術運作邏輯。


圖說：TouchSense系統亦可整合至微處理器。
現今，若想讓具觸控操作技術的終端裝置支援1個觸控系統，對於處理器的運作負荷量來說，並不是太沈重的負荷，整合後亦可讓整個觸控流程與反餽反應表現更加順暢、即時，加上觸控輸入技術已十分普遍，市場上已有提供現成致動器的相關解決方案。
彈力觸控技術的觸控啟動控制功能，其最初開發假設為複製實體按鈕或開關的完整動態反應與效果。然而，人類手指的辨識(體驗)能力實際上並不如想像中高。經過數千小時研究實驗發現，若結合適度加速度，人類手指的神經元能偵測出極微幅的動作。即僅須0.1mm的微小震動動作、加上至少1.5gee的加速度反應，就能提供整個壓按機械按鍵、開關特有的回應手感反應。但1.5 gee加速度的低門檻，並不足以產生最佳觸覺回饋，反而需利用加速度與包含較強刺激的位移設定組合，才能產生更有效的壓按回饋體驗結果。
關於加速度與位移設定(可參照Immersion A300致動器加速度與時間曲線圖)，透過「相位影像」(phase portrait)具體化。觀察A300加速度與位移相空間行為圖所示，當觸覺技術與觸控介面裝置成功完成電子機械整合後，即可產生相位影像。




至於觸覺震動或「效果」，整個觸按回饋系統亦可搭配聲音與顯示變化同時出現，甚至可強化觸按體驗的真實性，讓觸控螢幕也能有機械式按鍵、開關才有的壓按感受，創造更吸引人的多重感官經驗。從產生各種機械開關的按壓與推/拉效果，甚至是更複雜的非線性震動運作與模擬，各種觸覺效果皆能利用觸壓感應與致動器獨特的反餽模式被重塑呈現出來。
例如，呈現觸控螢幕所缺乏的機械壓按感受的致動器，可藉由變更頻率、波型、振幅與效果持續時間…等不同致動條件，讓這些回餽反應亦能支援各式使用者介面要求的不同呈現功能：
●短暫且細微的觸覺效果：可用來協助使用者尋找他們在鍵盤上的對應位置，用途類似電腦鍵盤J鍵與F鍵上的小凸點。
●常用功能按鈕：例如鍵盤上的Enter、Start、Back、Next…等重要按鍵，可提供獨特觸覺反餽，並呈現不易出錯的特殊反餽行為確認機制，同時協助警告使用者已經按錯按鍵！
●快轉與回轉…等控制功能：可依速度增加或減少，產生微幅震動效果。
●拖曳清單捲軸滑桿效果：可在經過每個選項時，搭配滴答聲或止動感覺反餽效果，提供使用者更多的控制手感。
彈性與高效率的整合
理論上，上述觸按反餽技術可運用在各式尺寸觸控式輸入裝置，甚至整合觸控面板與處理器搭配設計，檢視Immersion目前的相關解決方案，Immersion現僅支援對角線2.5至36.0吋的螢幕與面板應用。
觀察Immersion系統架構內容，當業者欲設計具觸覺反餽技術的觸控控制功能時，應考量如下設計關鍵：
●控制軟體：控制軟體可以安裝在1個專屬、或現有的微處理器內，或搭配Immersion提供的控制機板上實現此功能。
●致動器：其實致動器即為現貨供應的偏軸轉動慣量(Eccentric Rotating Mass；ERM)元件，這也可以式Immersion設計的裝置元件。
●觸覺效果元件庫：觸覺效果元件庫事實上是將各式按鍵觸覺效果，逐一轉為數位化反餽資料，將資料彙整、編碼架構專屬觸感反餽模擬動作資料庫。
●應用程式介面(API)：API(Application Programming Interface)為系統軟體開發，可直接在程式中應用、呼叫各種觸覺效果，藉以簡化反餽觸控螢幕設計，讓功能邏輯在產品上更容易完成，並增加開發效能的程式介面設計。
Immersion即提供3種TouchSense整合套件，此可開發者快速開發各種尺寸觸控輸入裝置原型方案。整合套件中包含致動器樣本、已安裝軟體的控制機板、參考設計概要、機械與電子整合指南與軟體開發套件…等必備工具與文件。
控制軟體：

在常見的觸控反餽系統設計中，若產品開發者選擇使用電路板設計，則有2種模式可供選擇，包括透過RS-232或USB介面進行連接。如果選擇嵌入型方案(如將控制軟體直接與處理器整合)，則可選擇TouchSense執行時可執行程式。
致動器：

致動器的尺寸及種類，將影響其可支援的觸控螢幕尺寸，例如小尺寸的行動裝置，可選用體積小巧、功率較低的省電型致動器；大型螢幕(如公眾顯示器、公用資訊站…等)觸控反餽設計中，所使用的致動器體積與反餽功率自然不能太低。
觸控輸入裝置的大小將影響致動器尺寸與規格！根據質量、組裝方法、成本、空間、功耗與觸覺效果呈現細節決定。根據經驗法則，超過9或10吋的觸控式輸入裝置，若想呈現高品質的觸按反餽效果，設計中至少需要1個Immersion橫向致動器，至於小於6吋的觸控式輸入裝置，則應採行ERM慣性致動器，介於7 至9吋尺寸的觸控裝置設計，則可選擇上述2種致動器搭配使用，但仍鬚根據裝置整體功耗、尺寸、功能…等要求進行零組件選擇。

圖說：Immersion的A300 TouchSense橫向致動器長度為40 -95mm。(Immersion)

圖說：ERM致動器外觀設計通常較為小巧，以圖中產品為例，長度常為14-25mm間。(Sanyo DC Micro Motors)
觸覺效果元件庫：

觸覺效果元件庫包括各種觸壓、觸按反餽效果，是讓使用者能明確分辨各種按鍵控制效果的重要設計內容！這將關係到終端產品的差異化與實用性。觸覺系統可讓研發者透過更便利的方法，實際感受各種效果，然後再選擇最符合特定應用需求的呈現效果，把複雜的觸按反餽設計整合到使用者介面中。觸覺效果元件庫設計時應充分考量人體觸碰產生的震動波型與生理學反應，並針對常見使用狀況在回饋效果反應進行最佳化設計。
應用程式介面(API)：
TouchSense API可用來從主應用程式呼叫觸覺效果。TouchSense軟體開發套件內含大量程式開發選項，包括Windows Active-X控制項、1個原始碼形式的跨平台API及搭配客制化介面的通訊支援方案。此外，另提供大量範例程式碼，與加入主應用程式中的觸覺回饋功能的全部流程描述也包含在內。
設計的時間與成本
以TouchSense套件為例，如果開發商品想用最短時間整合觸按反餽效果技術，亦可選擇參考整合流程設計指南，例如，Immersion與整合業者經常共同支援更快的開發原形與搭配系統彈性設計，相關整合設計通常僅需1週或更短時間內即可完成軟/硬體原型開發。


圖說：配置與組裝致動器的設計結構。
針對不同應用與市場 評估觸覺回饋功能
針對不同應用與市場，產品開發者應選擇不同觸按回饋功能設計，而觸控螢幕顯示單位及應用實例，則可提供1個最簡單、快速的產品開發途徑，亦能協助廠商評估整合觸覺回饋功能的觸控式螢幕，是否能改善既有產品的操作功能。
雖然結合觸覺回饋功能的觸控螢幕與數位控制才剛進入市場，但它們已在改善HCI(Human-Computer Interface)人機操作介面，及提供更直覺、更吸引人與更滿意的觸控經驗。(本文由Immersion觸控介面產品部門提供)

LED 的歷史

[Via Make via Geeks are Sexy]

我想大家對LED都不陌生，現在生活中可說是隨處可見，但有多少人知道它的歷史呢？你知道這東西其實也是"意外"之下的產物嗎？讓我們一起來看看吧。

 

MAKE presents: The LED from make magazine on Vimeo.

超低耗電、不發熱的光學晶片可望誕生

超低耗電、不發熱的光學晶片可望誕生

傳統的知識認為，只要資料是以電荷的型態被儲存，CMOS技術對電子晶片來說仍是王道；但現在美國約翰˙霍普金斯大學的研究人員正在研發一種超低耗電的替代方案，使用雷射光將資料編碼，成為絕緣體內的激子(excitons)。如果實驗成功，這個新發現的光學現象就能讓人們透過雷射光，在絕緣晶體內儲存資料。

「目前這仍只是理論，因此我們要透過實驗來證實這個理論。」約翰˙霍普金斯大學電子與電腦工程學系教授Alexander Kaplan表示：「如果我們是正確的，將可解決半導體製程不斷微縮所產生的發熱問題。」

Kaplan 表示，經過精心排列的特定原子、分子或量子點晶格/陣列，經由雷射光點亮，就能產生打破Lorentz-Lorenz理論限制的奈米級組織層 (strata)。所謂的Lorentz-Lorenz理論主要是指絕緣體內的原子不可能發生局部編碼狀態(local encoding)；而Kaplan表示他的團隊已經發現了一種客製化絕緣體內奈米級結構的方法，讓它們能儲存資料並「感覺」到週遭環境。

在Kaplan的研究中。雷射光能以相對較低的功率，促成不同形式刺激(excitatio)狀態的區域性資料編碼，並使晶體狀晶格內部的電子維持不動；然後再度透過雷射將晶格內的狀態改變成非線性的模式。

這種方法能用雷射光控制資料的讀寫，並因此產生低功耗的奈米及記憶體細胞或邏輯元素；不過這種方法會有像是揮發性電子記憶體會因斷電而失去所儲存資料的效應，也就是當雷射光關掉的時候，晶格內的原子就會回到原始的狀態。

Kaplan表示，這種限制跟一般的電子元件如RAM、邏輯元件一樣，必須依靠電力來保持它們的狀態。而約翰˙霍普金斯大學的研究也可以用於製造原子級的感測器，除非使用雷射光來讀取，不然不耗電。

(參考原文：Optical chips said to run cooler, pack more bits，by R. Colin Johnson)

TI與Fulton聯手為可攜式產品開發無線充電技術

TI與Fulton聯手為可攜式產品開發無線充電技術

德州儀器(TI)宣佈與Fulton Innovation聯手加速該公司無線充電技術的開發，以實現對可攜式裝置的無電充電。Fulton是Amway Corporation旗下子公司，其電耦合充電技術(eCoupled)已經開發多年，適合各種低、中、高功率的應用，包括手機、筆記型電腦等可重覆充電的裝置。

該項技術利用一個電感耦合(inductively coupled)電源電路傳送電力並進行通訊，可動態地調整運作，以因應所感應到的待充電裝置所需。TI表示可協助Fulton設計出低成本、節省電路板空間和縮短產品上市時間的裝置。兩家公司表示，他們的目標是在2009年推出整合TI晶片和Fulton電耦合充電技術的終端產品。

上述的IC解決方案將被用於打造一款可同時對多個裝置充電的電源供應設備，即使待充電設備的電壓不同也沒問題。TI電池管理解決方案部門主管Masoud Beheshti表示：「我們十分期待用我們的充電和電源管理產品，為各類不同可攜式應用提供基於耦合充電技術的解決方案。」

今年稍早，Fulton收購無線充電技術新創公司Splashpower，以壯大自己在無線充電領域的實力；但收購價格未公開。

(參考原文：TI, Fulton power up for wireless power，by John Walko)